题目内容
【题目】如图所示是一款电热水壶,可以通过控制开关实现加热和保温两档,其简化电路图如图所示。R1、R2均为电热丝,已知电热水壶的部分参数如表。求:
(1)R2的阻值; (c水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)在1标准大气压下,该电热水壶要把一壶20℃的水烧开,则至少需要多少时间?
【答案】(1) 1210Ω;(2) 504s。
【解析】
(1)当只有S1闭合时,R2单独工作,电路中电阻较大,由P=可知用电器处于保温状态,R2的阻值,
R2==1210Ω;
(2)满壶水的体积:
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3,
水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J,
不计热量损失时,消耗的电能:
W=Q吸=5.04×105J,
需要的加热时间:
t==504s。
答:(1)R2的阻值是1210Ω;
(2)至少需要504s。
【题目】在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a,b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同.
(1)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为___________A;
(2)探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是_________(填写导线代号);
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示,选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与__________的关系,横截面积越__________,电阻越大;
导线代号 | a | b | c | d |
电流表的示数 | --- | 1.3A | 2.2A | 2.7A |
(4)若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻、除了如图甲所示的器材外。至少还需要在此电路接入一个_______表和一个变阻器,连好电路后,经多次测量,绘得导线a的U-I图象如图丙所示,则其电阻为_______Ω.